ОПИСАНИЕ САМОЛЕТА КОРОТКОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ CH 8000 AG - "Арай"

Цельнометаллический 4-х местный  самолет  CH 8000AG  является  улучшенной модификацией  популярного  в США и Канаде кит-самолета СН801. В Казахстане данный самолет выпускается под навзанием "Арай"

Для  долгосрочной и безопасной эксплуатации  самолета на интенсивных  авиахимических работах, разработчиком самолета компанией  Zenair, Canada  произведено увеличение прочности  прототипа СН801  до максимальных перегрузок  -7,5 g / + 4,5g, что позволило увеличить  максимальный   взлетный  вес до 1136 кг  и полезную нагрузку до 590  кг.

Поршневой оппозитный  инжекторный двигатель самолета Textron Lycoming IO-375 B2B мощностью 185 л.с.  штатно работает на автомобильном бензине А-95 или А-96.

Самолет максимальной практичности и универсальности CH 8000AG идеален  для эксплуатации  на просторах  Казахстана на авиахимических работах, на  аэровизуальных работах  по контролю газо-нефтепроводов и линий электропередач, на противопожарном патрулировании лесов, в санитарной авиации, на  мониторинге  с воздуха  состояния животного мира и рыбных ресурсов  и для многих других задач.

Самолет спроектирован для эксплуатации вне аэродромов, для  взлетов и посадок с коротких участков (от 70 метров), грунтовой  дороги, пашни, луга, горного плато, сухого русла реки, песчаного берега или отмели и прочих  непригодных для  обычных самолетов площадок.

Самолет имеет 4х - местную  кабину, где, вместе с пилотом,  удобно располагаются  еще 3 человека с багажом до 80 кг ( агрономы  и учетчики выполненных работ , летчики- наблюдатели, ремонтники,  врач и носилки  с больным, туристы, охотники или рыболовы ) . Самолет имеет двойное управление и может использоваться для обучения пилотов.

В сельскохозяйственном варианте самолет оборудован распылительной аппаратурой с щелевыми жиклерами и баком для химикатов вместимостью 360 литров. 

Высокую  производительность, экономическую  эффективность и безопасность  применения самолета CH 8000AG в агроавиации  обеспечили его  уникальные летно-технические  качества,  как то :

• возможность  работать  « с кромки поля» без потерь  времени на подлеты/отлеты  от аэродрома к полю, полученная  благодаря  способности самолета к  короткому   взлету  и посадке   по грубой поверхности   неподготовленных    площадок
• исключительная маневренность  на малой скорости,  резко сократившие   потери  рабочего времени  на  многочисленных  разворотах  при обработке полей, полученная благодаря  прочному планеру,  крылу особой конструкции   и  большой площади управляющих поверхностей.
• предельная безопасность полетов у земли, значительно снижающая усталость  пилота, полученная  благодаря  низкой  посадочной и взлетной  скорости, поразительной  управляемости  на малой скорости , прекрасному   обзору  из кабины  по всем направлениям,  мощному  шасси с носовой  стойкой, исключающему  опасность капотирования  и  обеспечивающему   безопасный взлет и  посадку при сильном боковом ветре по грубой поверхности.
• предельная  простота обслуживания  и дешевизна  в эксплуатации,  обеспеченные  минимальной  потребностью CH 8000AG  в  техническом  обслуживании, полной ремонтопригодностью  самолета  в полевых условиях, применением   автомобильного  бензина А95/А96 как штатного  топлива.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ САМОЛЕТА CH 8000AG - "Арай"

ПЛАНЕР ЦЕЛЬНОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ 4-х МЕСТНЫЙ
ДЛИНА	7.5 м
ВЫСОТА	3.0 м
РАЗМАХ КРЫЛА	9.55 м
ПЛОЩАДЬ КРЫЛА	15.5 кв. м
ХОРДА КРЫЛА	1.6 м
РАЗМАХ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ОПЕРЕНИЯ	3.1 м
ПЛОЩАДЬ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ОПЕРЕНИЯ	2.8 кв. м.
СОБСТВЕННЫЙ ВЕС САМОЛЕТА	546 кг
СОБСТВЕННЫЙ ВЕС САМОЛЕТА С ХИМИЧЕСКОЙ АППАРАТУРОЙ	576 кг
МАКСИМАЛЬНЫЙ ВЗЛЕТНЫЙ ВЕС	1136 кг
ПОЛЕЗНАЯ НАГРУЗКА	590 кг
ПОЛЕЗНАЯ НАГРУЗКА С ХИМИЧЕСКОЙ АППАРАТУРОЙ	560 кг
ЕМКОСТЬ ХИМИЧЕСКОГО БАКА	375 л
СИСТЕМА ОПЫЛЕНИЯ	УМО
ЕМКОСТЬ ТОПЛИВНЫХ БАКОВ - Вес топлива	224 л. (4 x 56) = 160 кг
НАГРУЗКА НА КРЫЛО	73.3 кг/м2
ЭНЕРГОВООРУЖЕННОСТЬ	6.3 кг/л.с.
ДОПУСТИМЫЕ ПЕРЕГРУЗКИ	- 7,5 g + 4,5 g
РАЗМЕР КАБИНЫ мм	1980x1260
МОЩНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ	180 л.с.
ТОПЛИВО	А-95/А-96
РАСХОД ТОПЛИВА	30л/час
КРЕЙСЕРСКАЯ СКОРОСТЬ	175 км/час
МАКСИМАЛЬАЯ СКОРОСТЬ	240 км/час
СКОРОСТЬ СВАЛИВАНИЯ	55 км/час
РАЗБЕГ ПРИ ВЗЛЕТЕ	70 м
ПРОБЕГ ПРИ ПОСАДКЕ	100 м
СКОРОПОДЪЕМНОСТЬ	5 м /сек
ПРАКТИЧЕСКИЙ ПОТОЛОК	4260 м
ПРАКТИЧЕСКАЯ ДАЛЬНОСТЬ ПОЛЕТА	1050 км

При проектировании  самолета  короткого взлета и посадки  СH 8000AG  была разработана уникальная конструкция  крыла, которая   обеспечила получение    сразу  нескольких  специфических   качеств  , необходимых для агросамолета.

1. Высокий  коэффициент  подъемной силы,  сохраняемый  на особо больших углах атаки, необходимый   при  коротком  взлете по крутой траектории  с  малых  площадок
2. Прекрасную управляемость самолета на  малой скорости, необходимая  при работе  на малой высоте над полями с  наличием препятствий  (деревья, столбы, мачты)
3. Возможность летать  на предельно малой скорости  для выбора  места  , а так же для последующей  безопасной  и короткой  посадки  на  площадку  с грубым покрытием
4. Особую  прочность крыла, необходимую   для    маневрировании   на малых радиусах   виражей.
5. Относительно малая длина  крыла,  устраняющая   опасность непреднамеренного  касания  земли крылом при полетах на малой высоте .

ПОЯСНЕНИЯ  К  КОНСТРУКЦИИ КРЫЛА
Срыв потока воздуха  с крыла происходит при  больших углах атаки,  когда воздушный поток не может больше плавно обтекать профиль  крыла  и срывается с его верхней поверхности. При этом исчезает подъемная сила и самолет падает.



Рисунок 1 – Срыв потока с аэродинамического профиля

Для того чтобы затянуть срыв потока на  больших углах  атаки, самолеты оснащают   предкрылками (на передней кромке крыла) и закрылками (по задней кромке крыла) Следующая диаграмма иллюстрирует эффект  от  использования закрылков и предкрылков для увеличения коэффициента подъемной силы крыла.



Рисунок 2 – Коэффициенты подъемной силы, в зависимости от угла атаки профиля.

Таким образом, коэффициент подъемной силы можно удвоить с помощью сравнительно простых устройств (закрылков и предкрылков), особенно , если использовать их по всему размаху крыла.

ФИКСИРОВАННЫЕ ПРЕДКРЫЛКИ

Предкрылки  забирают  больщой  объем  воздуха  через широкий проем в нижней передней  части (Рисунок №3)  и пропускают этот поток  воздуха через  узкую щель в задней верхней части,  усиливая скорость потока и направляя его  по касательной на  верхнюю  поверхность крыла. Сохраняемый на  верхней поверхности крыла ламинарный поток воздуха  поддерживает эффект Вентури  и подъемная сила продолжает действовать  на крыло даже при больших углах атаки  при крутом взлете.

Фиксированные предкрылки на самолете СH 8000AG  затягивают срыв потока воздуха до угла атаки в 30 градусов



Рисунок 3 – Фиксированные предкрылки крыла СH 8000AG.

ФЛАПЕРОНЫ (ЗАВИСАЮЩИЕ ЭЛЕРОНЫ С ЗАКРЫЛКАМИ)

Как видно на рисунке , флаперон расположен позади и ниже крыла, вне аэродинамической тени,  что обеспечивает его  полный обдув и  максимально эффективную работу. Общая площадь  флаперонов составляет 2,5 квадратных метра, диапазон  отклонения  флаперонов составляет от  -50 до + 13 градусов , что придает самолету поразительную управляемость, особенно  на малой скорости.


Рисунок5 - Зависающий элерон с закрылком (флаперон)

Как четко показано на рисунке, крыло с предкрылками и закрылками обеспечивает и высокий коэффициент подъемной силы на малых скоростях на взлете  и небольшое аэродинамическое сопротивление в крейсерском полете.

Крыло СH 8000AG  имеет большую хорду в 1600 мм, что компенсирует его относительно малую длину, это  делает его надежным, простым и  легким  подъемным устройством. Высокий профиль, при сравнительно небольшом размахе крыла, также способствует его максимальной прочности.

ЗАКОНЦОВКИ КРЫЛА



Для того, чтобы увеличить рабочую подъемную площадь крыла и уменьшить   вибрацию на крыле  СH 8000AG используются законцовки типа «Хорнер». Эти законцовки увеличивают фактическую аэродинамическую  длину крыла СH 8000AG на 200 мм.

Крылья  укреплены  двойными подкосами  из стальных труб, присоединенных четырьмя болтами к кронштейнам на фюзеляже  для быстрой установки  или  съема.

ХВОСТОВОЕ ОПЕРЕНИЕ.

Хвостовое оперение установлено выше  фюзеляжа, что делает его работу максимально эффективным.

Для обеспечения отличных характеристик  управления  (особенно на малой скорости ) вертикальное оперение  выполнено цельноповоротным.

Это позволяет получить ламинарное обтекание вертикального оперения и стабильный полет самолета  при  сильном  боковом ветре,  что часто встречается при эксплуатации  с неориентированных  по ветру неподготовленных   площадок   в степных районах Казахстана
.

Секции горизонтального оперения (руль высоты и стабилизатор) спроектированы специально для обеспечения максимальной эффективности на малой скорости  и при больших углах атаки.

Стабилизатор представляет собой  крыло перевернутого аэродинамического профиля, для того чтобы увеличивать  усилие подъема носовой части  и достигать высоких углов атаки, необходимых для выполнения укороченного взлета и посадки.

Руль высоты представляет собой секцию нормального аэродинамического профиля и обеспечивает  стабильное ламинарное обтекание при смещении вниз, как показано ниже.

  Установленные на руле высоты генераторы микровихрей задерживают срыв потока воздуха  при больших углах атаки  на крутом взлете дополнительно  на 10 градусов .



ФЮЗЕЛЯЖ И КАБИНА

Прямоугольная форма кабины обеспечивает  максимальное полезное пространство для пилота, 3–х пассажиров и багажа. Четырехместная кабина СH 8000AG  достаточно просторна, чтобы разместить носилки с больным вдоль правой стороны самолета, оставляя места для кресел  пилота и врача .

Большие двери обеспечивают легкий доступ в кабину для пилота, пассажиров  и громоздкого багажа, при необходимости кресла  справа и сзади  могут быть сняты с целью увеличения  пространства для груза.



Квадратная форма фюзеляжа может не очень эстетична, но зато очень прочна на скручивание и изгиб,  кроме того плоские стенки  и четкие  прямые углы фюзеляжа  позволяет получить отличные  характеристики   курсовой   устойчивости, а также   сопротивления  боковому скольжению и срыву  в плоский  штопор  .

Кабина имеет  герметизирующие уплотнения дверей для безопасной работы на авиахимических работах, а также  эффективную систему вентиляции  и отопления  для комфортабельной работы экипажа в суровых  климатических условиях Казахстана.

ОБЗОР ИЗ КАБИНЫ



Все агропилоты подтвердят, что характерные для агрохимических  работ полеты на предельно малой высоте , с наличием на полях  различных  препятствий (деревья, столбы, мачты ), с посадкой на выбираемые с воздуха неподготовленные  площадки , предъявляют особые требования к обзору из кабины.

Крылья СH 8000AG расположены над кабиной, что, вместе с большими дверными окнами  и задними  окнами кабины  , позволяет  пилоту и пассажирам получить отличный обзор  вниз и  по сторонам. Прозрачная крыша кабины и сужение крыла у корневой части увеличивают  широкий угол обзора  в направлении  «вверх».

Конфигурация шасси с носовой стойкой  обеспечивает отличный обзор в горизонтальном направлении « прямо вперед »,  что особенно важно  для безопасного пробега   самолета  по  неподготовленным  взлетно-посадочным площадкам  на взлете и посадке.



ПРИБОРНАЯ ПАНЕЛЬ



Приборная панель 104 см  длиной  и  28см высотой  обеспечивает размещение  стандартного  авиационного  навигационного оборудования и приборов контроля работы двигателя,  обеспечивающие пилота исчерпывающей информацией  как  для  полетов по ПВП (правилам  визуального полета), так и по  ППП (правилам  полета  по приборам).

На приборной панели установлены  прибор GPS GARMIN ZUMO и авиационная КВ-УКВ радиостанция   ICOM - A210.

ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА



СH 8000AG  по заказу покупателей оснащается    двумя или четырьмя сварными алюминиевыми  топливными баками с емкостью по  56 литров каждый ( всего 224 литров), расположенными внутри крыльев позади основного лонжерона.

Наличие 4 баков позволяет увеличить дальность полета до 1200 км.

ШАССИ



Для основного  шасси СH 8000AG  использована  очень мощная  цельная   рессора. В сочетании с большими  колесами  она обеспечивает самолету способность  надежного    взлета и посадки по грубой поверхности, при этом практически не нуждается в обслуживании. Стойка колеса передней опоры управляется педалями руля направления и имеет сверхмощный резиновый  амортизатор для поглощения колебаний.

Самолет СH 8000AG   заимствует  схему передней опоры шасси у самолета ZENITH CH 2000  имеющего Сертификат типа .

Основные колеса оснащены индивидуальными гидравлическими дисковыми тормозами (управляемые ножными педалями). Износ колеса передней опоры снижен до минимума за счет уменьшения давления на него при пробегах,  благодаря обратному аэродинамическому профилю стабилизатора хвостового оперения.